A SOBRE A FUNÇÃO NUCLEAR

SOBRE A FUNÇÃO NUCLEAR

Fusão Nuclear é uma reação nuclear que ocorre através da combinação de dois núcleos leves de átomos, geralmente hidrogênio e seus isótopos (deutério (H2) e o trítio (H3)), formando um núcleo mais pesado. Esta ligação é geralmente acompanhada pela emissão de partículas (no caso de núcleos de deutério um nêutron é emitido). As reações de fusão nuclear podem emitir ou absorver energia. Se os núcleos de fusão têm uma massa menor do que o ferro, a energia é liberada. Inversamente, se os núcleos atômicos que fundem são mais pesados do que o ferro, a reação nuclear absorve a energia. Dessa união resulta a liberação de uma grande quantidade de energia e são formados núcleos de hélio. Da fusão decorre também a produção de energia solar.

 

VANTAGENS E DESVANTAGENS

Vantagens da energia nuclear

A produção de eletricidade através da energia nuclear pode reduzir a quantidade de energia gerada a partir de combustíveis fósseis (carvão e petróleo), que envolve a redução das emissões de gases de efeito estufa (CO2 e outros), combustível que no futuro não muito distante, estará esgotado.

Outra vantagem é a quantidade de combustível necessário, já que produção de eletricidade é contínua, pouco combustível com grandes quantidades de energia são obtidos, economizando em matérias-primas, transporte, mineração e manuseio de combustível nuclear. O custo do combustível nuclear (geralmente de urânio) é responsável por 20% do custo da energia gerada.

A energia nuclear não depende de aspectos naturais. Com isso, a grande desvantagem das energias renováveis (energia solar) na luz do sol ou do vento nem sempre coincidem com as horas de maior demanda de energia está resolvido.

 

Desvantagens de Energia Nuclear

O acidente nuclear de Chernobyl é o pior acidente nuclear da história. Uma equipe mal orientada designada para gerenciar o centro acabou causando uma explosão nuclear decisões fortes. Já o acidente nuclear em Fukushima, a equipe responsável pela gestão foi amplamente questionada. Depois de Chernobyl, o acidente nuclear de Fukushima foi o segundo pior da história.

A principal desvantagem é o difícil manuseamento de resíduos nucleares, já que levam muitos anos a perder sua radioatividade e perigo.

Reatores nucleares, uma vez construídos, possuem uma data de validade, após esta data devem ser desmantelados. Isso ocorre, porque as usinas nucleares têm uma vida limitada. O investimento para a construção de uma usina nuclear é muito alto e deve ser recuperado em pouco tempo, então isso aumenta muito o custo da eletricidade gerada. Em outras palavras, a energia gerada é barata em comparação com o custo do combustível, mas ter que pagar a construção da planta nuclear é significativamente mais caro.

 

Vantagens de fusão nuclear contra a fissão nuclear

Atualmente, a geração de energia elétrica em reatores nucleares é feita por meio de reações de fissão nuclear. A fusão nuclear, no momento, não é aplicável para gerar eletricidade, já que ela ainda está em desenvolvimento.

A fusão nuclear é impraticável devido à dificuldade para aquecer o gás para tais temperaturas elevadas e de manter um número suficiente de núcleos durante um tempo suficiente para se obter uma energia libertada do que o necessário para o aquecimento e retenção gás é altamente dispendioso.

 

EVOLUÇÃO HISTÓRICA

A origem da fusão nuclear ocorreu por volta de 1929, quando Houtemans Atkinson mostrou a possibilidade de obter energia a partir de reações de fusão. No entanto, os conceitos mais importantes de fusão nuclear e sua aplicação real foram desenvolvidos desde 1942 com o trabalho de H. Bethe, E. Fermi, E. R. Oppenheimer e Teller, entre outros. O projeto Sherwood mostrou os primeiros avanços tecnológicos que ajudaram a desenvolver o conceito de confinamento magnético, produzindo os primeiros desenhos: z-pinch e espelhos magnéticos stellarator.

Em 1961, J. Nuckolls (EUA) e N. Basov (URSS) desenvolveram uma técnica que poderia ser obtida por compressão hugh em reações de fusão nuclear causadas pela transferência de energia. Os programas secretos estavam bem desenvolvidos nos EUA e na Rússia. Mais tarde, a França seguiu esse desenvolvimento secreto. Outros países como Alemanha, Japão, Itália e os EUA (Rochester) desenvolveram programas abertos.

Em 1965, Artsimovich apresentou os resultados de suas pesquisas durante a "2ª Conferência sobre Fusão Controlada e Plasma" sobre o conceito TOKAMAK (Toroidal Kamera magnetik). No conceito de Tokamak, a necessidade de confinar o campo magnético de plasma é o resultado da combinação de um campo toroidal, um campo poloidal criado por duas bobinas toroidais e um campo vertical (criado por um transformador). O plasma atua como a parte secundária de um transformador através do qual a corrente é induzida a aquecê-lo. Através do transformador primário circula uma intensidade de corrente variável.

Em 1968, o Nobel N. Basov, Award informou a obtenção de temperaturas de ignição e a produção de nêutrons em reações de fusão nuclear usando lasers. Em seguida, poderia ter muito equipamento na construção e na operação sob o conceito do tokamak como: TFR (France), T-4 e T-11 (URSS), e Alcator Ormak (EUA). Algo semelhante ao T-10 (URSS), PLT (EUA), ETA (GB), ASEDX (RFA) e Frascati (EURATOM-Itália) começou a ser construído.

Nos anos 70, ele começou a primeira série de publicações sobre FCI (Nuclear Fusion by Inertial Confinement). Nos E.U.A., os investigadores principais eram Brueckner, Nuckolls, e Clark Kidder. Na Rússia, Basov e sua equipe mostraram a experiência mais avançada, alcançando quase 3 milhões de áreas de implosão de nêutrons de CD2.

Com base neste conceito, tem havido um monte de instalações que permitiram a pesquisa de borda laser sobre a fusão nuclear. Podemos destacar: NOVA (40 kJ, EUUU), OMEGA (30 kJ), GEKKO-XII (10 kJ, Japão), Phebus (3 kJ, França), VOLCANO (RU), ISKRA-5 (Rússia).

Depois que essas instalações de laser foram desenvolvidas, dois grandes projetos mostraram altos lucros: National Ignition Facility (NIF) nos Estados Unidos e laser megajoule (LMJ) em França.

Mas o laser não é o único dispositivo capaz de produzir implosões. Os elétrons